Fervoraj materialoj estas vaste uzataj en la inĝeniera industrio pro sia supereco, gamo da mekanikaj ecoj kaj malpli altaj kostoj. Tamen neferaj materialoj ankaŭ estas uzataj en diversaj aplikoj por siaj specifaj ecoj kompare kun feraj alojoj malgraŭ sia ĝenerale alta kosto. Dezirataj mekanikaj ecoj povas esti akiritaj en ĉi tiuj alojoj per labora hardado, maljuniĝo, ktp, sed ne per normalaj varmecaj traktadoj uzataj por feraj alojoj. Iuj el la ĉefaj interesaj neferaj materialoj estas aluminio, kupro, zinko kaj magnezio
1. Aluminio
El ĉiuj neferaj alojoj, aluminio kaj ĝiaj alojoj estas la plej gravaj pro siaj bonegaj ecoj. Iuj el la ecoj de pura aluminio, por kiuj ĝi estas uzata en la inĝeniera industrio, estas:
1) Bonega varmokondukteco (0,53 cal / cm / C)
2) Bonega elektra konduktivo (376 600 / ohm / cm)
3) Malalta masa denseco (2,7 g / cm)
4) Malalta fandopunkto (658C)
5) Bonega koroda rezisto
6) Ĝi estas ne toksa.
7) Ĝi havas unu el la plej altaj reflektivecoj (85 ĝis 95%) kaj tre malaltan emisiemon (4 ĝis 5%)
8) Ĝi estas tre mola kaj muldebla, pro kio ĝi havas tre bonajn fabrikajn ecojn.
Iuj el la aplikoj, kie oni ĝenerale uzas puran aluminion, estas en elektraj kondukiloj, radiatoraj naĝilaj materialoj, klimatizaj unuoj, optikaj kaj lumaj reflektoroj, kaj folio kaj pakaj materialoj.
Malgraŭ la supraj utilaj aplikoj, pura aluminio ne estas vaste uzata pro la jenaj problemoj:
1) Ĝi havas malaltan tiran reziston (65 MPa) kaj malmolecon (20 BHN)
2. Estas tre malfacile veldi aŭ luti.
La mekanikaj ecoj de aluminio povas esti plibonigitaj per alojo. La ĉefaj alojaj elementoj uzataj estas kupro, mangano, silicio, nikelo kaj zinko.
Aluminio kaj kupro formas la kemian komponaĵon CuAl2. Super temperaturo de 548 C ĝi solviĝas tute en likva aluminio. Kiam ĉi tio estingiĝas kaj artefarite maljuniĝas (longedaŭra tenado ĉe 100 - 150C), oni akiras harditan alojon. La CuAl2, kiu ne maljuniĝas, ne havas tempon precipiti de la solida solvo de aluminio kaj kupro kaj tiel estas en malstabila pozicio (super-saturita ĉe ĉambra temperaturo). La maljuniĝa procezo faligas fajnajn erojn de CuAl2, kio kaŭzas la plifortigon de la alojo. Ĉi tiu procezo nomiĝas solvo-hardado.
La aliaj alojaj elementoj uzataj estas ĝis 7% da magnezio, ĝis 1. 5% da mangano, ĝis 13% da silicio, ĝis 2% da nikelo, ĝis 5% da zinko kaj ĝis 1.5% da fero. Krom ĉi tiuj, titanio, kromo kaj kolumbio ankaŭ povas esti aldonitaj en malgrandaj procentoj. La konsisto de iuj tipaj aluminiaj alojoj uzataj en konstanta muldado kaj subpremado estas donita en Tabelo 2. 10 kun iliaj aplikoj. La mekanikaj ecoj atendataj de ĉi tiuj materialoj post kiam ĉi tiuj estas fanditaj per permanentaj muldiloj aŭ premfanda fandado estas montritaj en Tabelo 2.1
2. Kupro
Simile al aluminio, pura kupro ankaŭ trovas ampleksan aplikon pro ĝiaj sekvaj ecoj
1) La elektra konduktivo de pura kupro estas alta (5,8 x 105 / ohm / cm) en sia plej pura formo. Ĉiu malgranda malpureco drastigas la konduktecon. Ekzemple, 0. 1% fosforo reduktas la konduktecon per 40%.
2) Ĝi havas tre altan varmokonduktecon (0. 92 cal / cm / C)
3) Ĝi estas peza metalo (specifa pezo 8.93)
4) Ĝi facile kombineblas per brazado
5) Ĝi rezistas korodon,
6) Ĝi havas plaĉan koloron.
Pura kupro estas uzata en la fabrikado de elektra drato, busaj stangoj, transmisiaj kabloj, friduja tubo kaj tubaro.
La mekanikaj ecoj de kupro en ĝia plej pura stato ne estas tre bonaj. Ĝi estas mola kaj relative malforta. Oni povas aligi ĝin profite por plibonigi la mekanikajn ecojn. La ĉefaj alojaj elementoj uzataj estas zinko, stano, plumbo kaj fosforo.
La alojoj de kupro kaj zinko nomiĝas latunoj. Kun zinkenhavo ĝis 39%, kupro formas unufazan (α-fazan) strukturon. Tiaj alojoj havas altan muldeblecon. La koloro de la alojo restas ruĝa ĝis zinka enhavo de 20%, sed preter tio ĝi fariĝas flava. Dua struktura komponanto nomata β-fazo aperas inter 39 al 46% de zinko. Ĝi fakte estas la intermetala komponaĵo CuZn, kiu kaŭzas la pliigitan malmolecon. La forto de latuno pligrandiĝas kiam aldoniĝas malgrandaj kvantoj de mangano kaj nikelo.
La alojoj de kupro kun stano nomiĝas bronzoj. La malmoleco kaj forto de bronzo pliiĝas kun faldmarko en stana enhavo. La muldebleco ankaŭ reduktiĝas kun la kresko de stana procento super 5. Kiam oni aldonas ankaŭ aluminion (4 ĝis 11%), la rezulta alojo nomiĝas bronza aluminio, kiu havas konsiderinde pli altan korodan reziston. Bronzoj estas relative multekostaj kompare al latunoj pro la ĉeesto de stano, kiu estas multekosta metalo.
3. Aliaj Neferaj Metaloj
Zinko
Zinko estas ĉefe uzata en inĝenierado pro sia malalta degela temperaturo (419,4 C) kaj pli alta koroda rezisto, kiu pliiĝas kun la pureco de zinko. La korodrezisto estas kaŭzita de la formado de protekta oksidotegaĵo sur la surfaco. Ĉefaj aplikoj de zinko estas en galvanizado por protekti ŝtalon kontraŭ korodo, en presindustrio kaj por subpremado.
La malavantaĝoj de zinko estas la forta anizotropeco elmontrita sub misformitaj kondiĉoj, manko de dimensia stabileco sub maljuniĝaj kondiĉoj, redukto de efika forto je pli malaltaj temperaturoj kaj la susceptibilidad al inter-grajneca korodo. Ĝi ne uzeblas por servo super temperaturo de 95.C ĉar ĝi kaŭzos grandan redukton de tirstreĉo kaj malmoleco.
Ĝia ĝeneraligita uzo en ĵetkubfandaĵoj estas ĉar ĝi postulas pli malaltan premon, kiu rezultigas pli altan ĵetkubvivon komparite kun aliaj ĵetkubaj alojoj. Plue, ĝi havas tre bonan maŝineblon. La finpoluro akirita per zinka subĵetado ofte taŭgas por pravigi iun plian prilaboradon, krom la forigo de la fulmo ĉeestanta en la disiga ebeno.
Magnezio
Pro ilia malpeza pezo kaj bona mekanika forto, magneziaj alojoj estas uzataj tre rapide. Por la sama rigideco, magneziaj alojoj postulas nur 37,2% de la pezo de C25-ŝtalo tiel ŝparante pezon. La du ĉefaj alojaj elementoj uzataj estas aluminio kaj zinko. Magneziaj alojoj povas esti sablaj, permanentaj muldiloj aŭ mortaj. La ecoj de sabl-gisitaj magnezialoj-komponentoj estas kompareblaj kun tiuj de la permanenta ŝimo gisita aŭ ĵetkub-gisitaj komponentoj. La premfandaj alojoj ĝenerale alianciĝas kun alta kupro enhavo por permesi ilin fari el la duarangaj metaloj por redukti kostojn. Ili estas uzataj por fabrikado de aŭtomobilaj radoj, krankujoj, ktp. Ju pli alta estas la enhavo, des pli alta estas la me strengthanika forto de magneziaj forĝitaj alojoj kiel ekzemple rulitaj kaj forĝitaj eroj. Magneziaj alojoj povas esti facile velditaj per la plej multaj el la tradiciaj veldaj procezoj. Tre utila propraĵo de magneziaj alojoj estas ilia alta maŝineblo. Ili nur postulas ĉirkaŭ 15% da potenco por maŝinado kompare kun malmultkarbona ŝtalo.
Afiŝotempo: 18-Dec-2020